歐聿偉
(福建省水利水電工程建設(shè)公司,福州350001)
在我國(guó)城建高速發(fā)展的今天,城市河道、邊坡、高速公路等的護(hù)坡養(yǎng)護(hù)占有相當(dāng)?shù)谋戎?,在生態(tài)護(hù)坡的種類中,由于植生型生態(tài)護(hù)坡不但能夠完成護(hù)坡養(yǎng)護(hù)的任務(wù),起到防止水土流失,穩(wěn)定邊坡的作用,而且還能美化環(huán)境,保證生態(tài)平衡等作用被廣泛采用。
生態(tài)護(hù)坡,從字面意義來(lái)講,包含兩層意思,一層是生態(tài),另一層是護(hù)坡;從科學(xué)意義來(lái)講,是綜合運(yùn)用各種科學(xué)知識(shí):工程力學(xué)、生態(tài)保護(hù)學(xué)、土壤學(xué)以及植物學(xué)等等來(lái)對(duì)斜坡或者河道邊坡進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。總的來(lái)說(shuō),生態(tài)護(hù)坡利用自身的循環(huán)系統(tǒng),與周圍的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行置換與作用,使地表水與地下水進(jìn)行交換,在滿足其防洪排澇及航運(yùn)等基本功能的基礎(chǔ)上,保證生態(tài)環(huán)境的平衡與穩(wěn)定,使邊坡周圍生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮其最大功能[1]。
在我國(guó),生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的種類大致有3 種,植被護(hù)坡、植被型生態(tài)護(hù)坡以及土工材料復(fù)合種植技術(shù),但由于生態(tài)護(hù)坡在我國(guó)尚處于初級(jí)階段,因此具體施工方面存在著諸多問題,在技術(shù)方面,還有待提高。植生型生態(tài)護(hù)坡則結(jié)合了生態(tài)護(hù)坡各種技術(shù)優(yōu)勢(shì),構(gòu)建邊坡的生態(tài)防護(hù)平臺(tái),利用其透水性、透氣性以及生長(zhǎng)植物,并與水體形成立體的邊坡生態(tài)系統(tǒng),保證岸坡穩(wěn)定,改善河道及周邊環(huán)境的自然景觀,營(yíng)建一個(gè)和諧的自然環(huán)境。
2.1.1 水力穩(wěn)定性原則
護(hù)坡的主要功能就是要維持岸坡的穩(wěn)定,即要保證水力的穩(wěn)定性。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),加強(qiáng)對(duì)水力參數(shù)及土工技術(shù)參數(shù)的研究就顯得尤為重要。
2.1.2 生態(tài)性原則
除了水力穩(wěn)定性原則,生態(tài)性原則也是需要秉承的重要原則。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)護(hù)坡的周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)地勘測(cè),使護(hù)坡的構(gòu)建對(duì)周圍環(huán)境的影響減小到最低限度,在確定方案時(shí),要注意使護(hù)坡與自然條件相輔相承[2]。
2.1.3 因地制宜原則
以構(gòu)建護(hù)坡的實(shí)地為基礎(chǔ),充分利用周圍可利用的資源,包括堤岸的走向、原有自然特征、地表水及地下水資源、植被生長(zhǎng)情況等等,以確保護(hù)坡降低成本,最大化資源利用。
2.2.1 植生型生態(tài)混凝土
植生型生態(tài)混凝土的施工技術(shù)是目前我國(guó)常用的植生型生態(tài)護(hù)坡技術(shù),是新型綠色的護(hù)坡技術(shù),采用融合材料、生物和環(huán)境多種因素的作用,構(gòu)建水土保持、生態(tài)修復(fù)的立體循環(huán)系統(tǒng),不但使邊坡?lián)碛凶晕疫^濾的功能,而且還能夠在坡體與植生型生態(tài)混凝土的結(jié)合作用下,提高坡體的抗震能力,增加耐凍性能,增強(qiáng)自我修復(fù)功能,真正發(fā)揮生態(tài)與養(yǎng)護(hù)合一的生態(tài)護(hù)坡功能,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定可持續(xù)性發(fā)展的生態(tài)護(hù)坡[3-5]。
2.2.2 植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡體系
植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡的結(jié)構(gòu)是通過現(xiàn)場(chǎng)攪拌澆筑成型,其后在表面覆蓋種植土,并且栽種所選植物,在生態(tài)因素的作用下,植物穿透混凝土結(jié)構(gòu)生長(zhǎng),并在根植于內(nèi)中土壤,從而形成植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡體系。
本文通過對(duì)寧德市金溪防洪工程(溪口至蘭田)B 段的生態(tài)護(hù)坡施工分析,說(shuō)明植生型生態(tài)護(hù)坡施工的工藝要點(diǎn)。見圖1。
在寧德金溪B 段防洪工程中采用的生態(tài)護(hù)坡是由一種縱向帶有卡鎖結(jié)構(gòu)的實(shí)心混凝土砌塊,砌塊縱向的榫槽結(jié)構(gòu)可以使砌塊間互相卡鎖,限制砌塊之間的豎向運(yùn)動(dòng),任一砌塊都不容易向上或向下脫開,達(dá)到整體聯(lián)鎖效果,也保證了護(hù)坡的穩(wěn)定性。
其施工的工藝流程為:
削坡、整坡—混凝土護(hù)腳架、護(hù)坡砌塊施工—橫向結(jié)構(gòu)梁施工—混凝土壓頂梁施工—覆土、綠化
3.2.1 削坡、整坡
對(duì)邊坡進(jìn)行清理與修整。首先人工進(jìn)行邊坡線放樣,施工人員按照施工圖紙拉設(shè)坡面線,并按照設(shè)計(jì)的坡度進(jìn)行開挖,開挖使用反鏟挖掘機(jī),同時(shí),人工對(duì)護(hù)腳梁溝槽配合反鏟方式進(jìn)行削坡,須全程監(jiān)控;開挖完畢后,應(yīng)當(dāng)修理坡面,合格的坡面應(yīng)當(dāng)沒有樹樁、有機(jī)物質(zhì)以及其他廢棄物品,注意檢查完成面與設(shè)計(jì)坡面的差距,人工對(duì)坡面進(jìn)行細(xì)節(jié)修整,避免出現(xiàn)超挖、欠挖的情況,若有凸凹不平的地方,則采用覆土進(jìn)行填補(bǔ);修整完畢后才可以使用手扶式壓路機(jī)或者平板振動(dòng)對(duì)坡面進(jìn)行夯實(shí),人工平整護(hù)腳梁溝槽,要求夯實(shí)槽底;削坡整坡工作完成后,必須要檢查驗(yàn)收,若邊坡坡度與圖紙要求不一致,還要進(jìn)行人工修坡[6]。
3.2.2 混凝土護(hù)腳梁、護(hù)坡砌塊施工
按照?qǐng)D紙要求,對(duì)支模澆筑混凝土護(hù)腳梁,并且按規(guī)定對(duì)混凝土進(jìn)行植物養(yǎng)生;按設(shè)計(jì)要求覆土,鋪裝生態(tài)護(hù)坡砌塊,在這個(gè)過程中,必須要先將砌塊清理干凈,注意在基層拉上縱橫基準(zhǔn)線,鋪貼的方面應(yīng)當(dāng)從下往上鋪設(shè),砌塊之間使用水泥砂漿緊靠砌筑。切記第一排砌塊大斜面與混凝土護(hù)腳梁間的倒三角形缺口用砂漿填補(bǔ)抹平,之后再進(jìn)行第二排砌塊的操作,相鄰砌塊間須按要求預(yù)留生態(tài)孔。在對(duì)混凝土護(hù)腳梁、護(hù)坡砌塊的施工中,砌筑過程中會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差,必須使用水泥砂漿進(jìn)行調(diào)整,水泥砂漿的強(qiáng)度應(yīng)大于M7.5。
3.2.3 橫向結(jié)構(gòu)梁施工
流程一二完成并且檢查驗(yàn)收以后,則要進(jìn)行橫向結(jié)構(gòu)梁的施工,為了確保邊坡的穩(wěn)固性,一般在河水流速超過2 m/s的區(qū)段,每隔20 m用素混凝土澆筑一條橫向結(jié)構(gòu)梁,以保證生態(tài)護(hù)坡的堅(jiān)固,在位于凹岸位置或者河水流速大的結(jié)構(gòu)梁間,可以適當(dāng)縮減間距,結(jié)構(gòu)梁的寬度為一個(gè)生態(tài)孔寬,高出砌塊上表面2 cm。
在橫向結(jié)構(gòu)梁的施工中,采用兩種方法:一種是砌塊按照正常方法鋪裝,然后按設(shè)計(jì)的分段長(zhǎng)度在坡面上澆筑結(jié)構(gòu)梁;一種是在鋪裝護(hù)坡砌塊時(shí),先設(shè)計(jì)出分段長(zhǎng)度,在砌塊鋪裝完成后,預(yù)留治溝槽,與結(jié)構(gòu)梁等寬,再在溝槽中澆填混凝土,以形成結(jié)構(gòu)梁。
3.2.4 混凝土壓頂梁施工
按照施工圖紙的要求,支模澆筑混凝土壓頂梁,并且按規(guī)定進(jìn)行混凝土養(yǎng)生,注意用細(xì)骨料混凝土填充最頂層的砌塊與混凝土壓頂梁之間的孔縫,要求抹刮平整、順滑,這個(gè)過程需要細(xì)致,盡量做到頂梁混凝土壓清潔[7]。
3.2.5 覆土、綠化
在生態(tài)護(hù)坡的施工中,這一過程必不可少,其顯示出生態(tài)護(hù)坡的優(yōu)勢(shì),并且體現(xiàn)了人與自然的和諧。首先,按照要求將耕植土填入砌塊間預(yù)留的生態(tài)孔洞中,并且壓密壓實(shí);注意填土的辦法有一定的技巧,先在坡面的上方將土料按適當(dāng)?shù)拈g距堆放,然后用工具將土料勻開,自上而下沿坡面的斜度將土填入到生態(tài)孔中;在生態(tài)孔中種植預(yù)先設(shè)計(jì)好的綠化植物,一般采用種子種植,即將種子與覆土混合攪拌妥當(dāng),然后回填進(jìn)生態(tài)孔中,如果生態(tài)環(huán)境比較惡劣,可以將種子與肥料或者有機(jī)物質(zhì)混合,并且添加保水劑、緩釋肥料等附加原料,一起填充到生態(tài)孔中,以創(chuàng)造適合種子出苗的有利生長(zhǎng)環(huán)境;還可以采用袋苗種植,即將種苗直接植入生態(tài)孔中;第三種方法采用草皮種植,按生態(tài)孔將草皮裁切成小塊,然后栽入到生態(tài)孔中。在覆土工作完成后,應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)保證植珠的存活率[8-9]。
圖1 寧德金溪B 段防洪工程效果圖
3.3.1 植生型生態(tài)混凝土
在選擇植生型生態(tài)混凝土?xí)r,要注意生態(tài)混凝土的合理優(yōu)化配合比,注意水泥的種類與強(qiáng)度等級(jí);其次,通過添加外加劑的方式,配比生態(tài)混凝土,以達(dá)到改善土質(zhì)微觀結(jié)構(gòu),平衡混凝土PH 值的效果。一般情況下,植生型生態(tài)混凝土的參考配合比為:水泥:砂:碎石:水=240:190:1500:80 ~90(kg/m3),外加劑摻量為2%~4%,(外加劑+水)/水泥=0.28~0.40,在這種配比下的生態(tài)混凝土,其強(qiáng)度為7 ~16 MPa,能夠滿足植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡施工的要求,也可按實(shí)際情況改變混凝土配比,使強(qiáng)度增加,例如本例中的強(qiáng)度為20MPa。
3.3.2 植被的選擇
在選擇生態(tài)孔中的植生物時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎x擇容易存活的種料,比如根據(jù)溫潤(rùn)或者寒冷的地方,可以選擇暖季型草坪草種或者是冷季型草坪草種,對(duì)于一些植物生長(zhǎng)環(huán)境比較惡劣的地方,可以有針對(duì)性地選擇灌木草種。
3.3.3 施工部位
在水流湍急流速大的河道,常水位下需回填級(jí)配碎石于生態(tài)孔洞中或?qū)⑵鲶w不留間距,進(jìn)行密砌,在水流速度>5m/秒河道中不適宜使用生態(tài)護(hù)坡砌塊。
由于植生型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)的協(xié)調(diào)變形性能好,抗震能力好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在植生型生態(tài)系統(tǒng)成形以后,能夠大量增加綠化面積,改善周圍生態(tài)環(huán)境,體現(xiàn)了生態(tài)護(hù)坡的可持續(xù)性及綠色環(huán)保性;其次,該技術(shù)施工過程簡(jiǎn)單,不需要大型的專用機(jī)械施工設(shè)備,大大節(jié)約了施工成本,護(hù)坡效果明顯,因此,成為我國(guó)目前邊坡養(yǎng)護(hù)的主要技術(shù)。
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